微波水熱法快速合成氧化鋅納米棒及其光催化性能

李 蕊，夏 仡，許 磊，劉建華，剛?cè)鹌?,，羅 銅1,

1) 昆明理工大學(xué)冶金與能源工程學(xué)院，昆明 650093 2) 昆明理工大學(xué)分析測(cè)試中心，昆明 650093 3) 云南省部共建復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650093

自從Fujishima和Honda在1972年報(bào)道利用TiO2光解水的現(xiàn)象以來(lái)，半導(dǎo)體光催化降解有機(jī)污染物逐漸引起廣泛關(guān)注[1].半導(dǎo)體納米材料及其摻雜物被廣泛應(yīng)用于有機(jī)染料的降解，如ZnO、TiO2、SnO2等[2-5].ZnO是一種寬禁帶直接帶隙多功能半導(dǎo)體材料，室溫下帶隙為3.37 eV，具有60 meV的激子結(jié)合能[6].由于其具有低廉、高電遷移率、化學(xué)和熱穩(wěn)定性、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)[7]，氧化鋅被應(yīng)用于光催化劑、光電探測(cè)器和紫外激光器等方面[8-9].除此之外，與TiO2相比，ZnO的電子遷移率更高，能夠吸收更大范圍的紫外光，在某些方面光催化性能更好[10].

ZnO的合成方法主要有熱分解法、溶膠-凝膠法、氣相沉積法、水熱法、電化學(xué)沉積法等[11-15].其中水熱法具有產(chǎn)量高、操作簡(jiǎn)單、可控性好等優(yōu)勢(shì)，是目前常用的制備方法[16].然而，常規(guī)水熱法具有反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、效率低、無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)、工藝復(fù)雜等缺點(diǎn).微波作為一種綠色高效的合成方法，與傳統(tǒng)方法相比，微波可以穿透反應(yīng)介質(zhì)，直接作用于反應(yīng)的分子或原子，激發(fā)極性分子高頻振動(dòng)，并通過(guò)能量損耗方式產(chǎn)生反應(yīng)需要的熱量，實(shí)現(xiàn)物料的整體快速加熱，從而縮短反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)效率，使材料的粒徑更加均勻[17].同時(shí)，微波輻射可以有效的控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)，從而改善產(chǎn)品的性能，在納米材料制備方面具有……